KR20210061499A

KR20210061499A - 스캔 장치

Info

Publication number: KR20210061499A
Application number: KR1020190148684A
Authority: KR
Inventors: 한봉석; 한유진; 박진홍; 한주석
Original assignee: 주식회사 앤에이치씨
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2021-05-28
Also published as: KR102257723B1; KR102257723B9

Abstract

본 발명은, 스캔 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 출력하는 스캔 장치로서, 상기 스캔 대상물의 양측 상부에 상기 스캔 대상물을 향하여 평행하게 배치되고, 상기 스캔 대상물에 대하여 빛을 조사하는 제1 및 제2 조명부; 상기 스캔 대상물에 대하여 촬영을 수행하여 2차원 영상을 출력하는 스캔부; 상기 제1 및 제2 조명부와 상기 스캔부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 스캔부에서 출력되는 상기 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 를 포함하는 스캔 장치를 제공한다.
본 발명은, 라인 스캔 작업 시 바(bar) 형태의 조명부를 이용하여 조명을 함으로써 영상 출력에 필요한 광량 확보가 용이하고, 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 대상물 표면의 결함과 표면 얼룩을 구분할 수 있다.

Description

스캔 장치{Scan apparatus}

본 발명은 스캔 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측정 대상물 표면에 대한 스캔 작업 시 다양한 방향에서 조명을 조사하며 영상을 출력하고, 출력된 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력하는 스캔 장치에 관한 것이다.

반도체 기판과 같은 제품을 제조하는 과정에서 표면상의 불량을 검사하는 공정을 수행하고 있다. 이를 위해, 불량들을 빠르고 정확하게 검사해낼 수 있는 표면 검사장치의 연구 개발이 이루어지고 있다.

표면 검사 장치의 일예로서, 검사 대상물에 대하여 조명을 비추고, 반사되는 조명을 이용하여 영상을 얻는 스캔 장치가 개시되었다.

제품 표면 검사를 위해 사용되는 스캔 장치는 렌즈와 이미지 센서를 내장한 스캔 카메라와 조명장치를 포함하고, 스캔 카메라 직하방에 소정의 동작거리(Working Distance)를 두고 스캔 대상물이 배치된다.

이러한 스캔 장치에서 피사체 표면에 대한 이미지 촬상은 조명장치를 이용하여 스캔 대상물 표면의 FOV(field of view) 영역으로 광을 조사한 상태에서 스캔 카메라 또는 스캔 대상물을 상대적으로 이동시키면서 수행되며, 조명장치로부터 스캔 대상물의 표면으로 조사된 광이 반사되어 스캔 카메라에서 촬상되는 방식으로 동작한다.

스캔 장치는 소정의 방향으로 직선 이동하며, 스캔 대상물을 촬영하여 소정의 영상을 출력한다. 이때, 스캔 장치(1)에서 출력되는 영상은 2차원 영상으로서, 2차원 영상은 광원을 조사하여 결함 부분의 그림자 또는 밝기 변화를 분석하여 결함을 검출할 수 있으나, 결함의 높낮이 정보는 제공하지 않아 결함의 심각도를 구분할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻는 기술이 개시되었다.

종래의 스캔 장치는 다음과 같이 구성될 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 스캔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 스캔 장치(1)는 스캔 대상물(10)의 상부에 배치되고 스캔 대상물(10)의 표면 영상을 출력하는 스캔부(3), 스캔 대상물(10)의 상부 양측에 배치되는 조명부(4)를 포함함을 알 수 있다.

그리고, 스캔 대상물(10)은 스캔부(3)의 하방에 배치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 기술에 따라 스캔 장치(1)는 소정의 방향으로 이동하며 스캔 대상물(10)에 대한 촬영을 수행하며 2차원 영상을 복수로 출력하고, 이를 합성하여 3차원 영상을 출력한다. 또는, 복수의 스캔부(3)를 각도를 달리하여 배치한 후, 각각의 스캔부(3)에서 출력되는 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력할 수도 있다.

이때, 3차원 영상의 합성은 복수의 2차원 영상을 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 기술을 이용하여 합성하는 것이 일반적이다.

여기서, 포토메트릭 스테레오 기술은 표면상의 동일한 지점에서 최소 3개 이상의 조명이 각기 다른 방향에서 조사되어 획득한 영상을 필요로 하기 때문에, 대부분의 경우 정지 상태의 물체를 에어리어 스캔 카메라(Area-scan Camera)를 이용하여 영상을 취득하는 것이 일반적이다.

그러나, 실제의 산업현장에서는 정지 상태보다는 이송 중인 물체가 상대적으로 많으며, 길이가 긴 물체를 스캔하는 경우가 많아 넓은 시야각(FOV ; field of view)을 갖는 라인스캔 카메라(Line-scan Camera)를 주로 사용한다.

라인스캔 카메라에서 출력된 영상에 포토메트릭 스테레오 기술을 적용하려면 방향이 서로 다른 3개 이상의 광원이 조사되는 상태에서의 영상 획들을 필요로 한다. 이때 광원은 고속으로 스위칭되어야 하고, 영상 획득 시 노출 시간이 짧아 고휘도의 광원을 요구하게 된다.

포토메트릭 스테레오 기술은 광원으로서 평행광을 이용해야 하는데, 산업현장에서 주로 사용되는 점광원은 광원에서 물체 표면까지의 이격 거리가 짧을 경우 표면 좌표에 따라 입사각이 달라지는 문제가 발생하기 때문에 이격 거리를 길게 유지해야 하는 하는 문제점이 있다.

또한, 금속, 플라스틱, 필름 등과 같은 재질을 사용하는 물체는 표면에서의 반사율이 높아, 광원의 위치 및 표면의 모양에 따라 조명에서 조사된 광이 물체 표면에서 반사되고, 반사광이 카메라에 수광되어 카메라에서 출력되는 영상이 과노출 상태가 되고, 이에 따라 3차원 영상 합성이 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2001-0076687호를 예시할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있는 스캔 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 스캔 작업 시 스캔 대상물의 양측으로 배치된 조명부에서 발광된 광을 반사시켜 스캔 대상물에 대하여 조명을 함으로써 광원과 스캔 대상물의 이격거리를 확보할 수 있는 스캔 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 조명부에서 발광된 광이 반사부에 반사되도록 하여 간접 조명 방식으로 스캔 대상물에 대하여 조사되도록 함으로써 조명부의 광이 스캔 대상물 표면에서 반사되어 촬영부로 바로 입광되지 않도록 함으로써 적절한 노출의 영상을 출력할 수 있는 스캔 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 스캔 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 출력하는 스캔 장치로서, 상기 스캔 대상물이 일정 속도로 이동 가능하게 배치되는 검사 스테이지; 상기 스캔 대상물의 양측에 평행하게 배치되어 빛을 조사하는 제1 및 제2 조명부; 상기 스캔 대상물에 대하여 촬영을 수행하여 2차원 영상을 출력하는 스캔부; 일정 길이와 직경을 갖는 터널 형태로서, 상기 검사 스테이지 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 조명부가 내부 양측으로 중심축과 평행하게 배치되며, 상기 스캔 대상물이 내측 하부 중앙을 통과하도록 배치되고, 상부로는 일단에서 타단으로 일정 폭과 길이를 갖고 상기 스캔부가 촬영을 수행하도록 하는 촬영홀이 형성되는 반사부; 상기 검사 스테이지, 상기 제1 및 제2 조명부와 상기 스캔부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 스캔부에서 출력되는 상기 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 를 포함하고, 상기 반사부는 상기 제1 및 제2 조명부에서 발광된 빛을 상기 스캔 대상물로 반사하는 스캔 장치를 제공한다.

상기 스캔 대상물은, 상기 반사부의 중심축과 직교하는 방향으로 이동할 수 있다.

상기 스캔 대상물 상에는 일정 폭을 갖는 제1 내지 제n 촬영 영역이 설정될 수 있다.(n은 1 이상의 자연수)

상기 제1 및 제2 조명부는, 상기 스캔 대상물보다 높게 배치될 수 있다.

상기 제1 및 제2 조명부는, 일정 길이와 폭을 갖는 바(bar) 형태로 이루어질 수 있다.

상기 촬영홀은, 상기 제1 및 제2 조명부의 배치 방향과 평행하게 배치될 수 있다.

상기 제1 조명부는, 일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되는 제1 및 제2 경사면을 포함하는 제1 홈부와, 상기 제1 및 제2 경사면에 각각 배치되는 제1 및 제2 단위 조명을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 경사면은, 상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이룰 수 있다.

상기 제2 조명부는, 일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되는 제3 및 제4 경사면을 포함하는 제2 홈부와, 상기 제3 및 제4 경사면에 각각 배치되는 제3 및 제4 단위 조명을 포함할 수 있다.

상기 제3 및 제4 경사면은, 상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이룰 수 있다.

상기 제1 조명부가 포함하는 상기 제1 및 제2 단위 조명이 차례대로 동작한 후, 상기 제2 조명부가 포함하는 상기 제3 및 제4 단위 조명이 차례대로 동작할 수 있다.

상기 스캔부는, 상기 제1 내지 제4 단위 조명과 연동할 수 있다.

상기 스캔부의 촬영 화각은, 상기 촬영 영역의 폭의 4배수에 대응할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 단위 조명 각각은 동일한 동작 시간을 가질 수 있다.

상기 스캔 대상물의 상기 제1 내지 제4 단위 조명 각각의 동작 시간 동안, 상기 스캔 대상물이 상기 촬영 영역의 폭의 n배수에 대응하는 거리를 이동할 수 있다.

상기 영상은, 4n개의 상기 촬영 영역을 포함할 수 있다.

상기 반사부는, 상기 제1 조명부의 광을 상기 스캔 대상물로 반사하는 제1 반사면과, 상기 제2 조명부의 광을 상기 스캔 대상물로 반사하는 제2 반사면을 포함할 수 있다.

상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은, 상기 촬영홀 양측으로 배치될 수 있다.

상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은, 대칭 형태로 이루어질 수 있다.

상기 제1 및 제2 반사면은, 구면일 수 있다.

상기 제1 반사면은, 상기 제1 조명부를 제1 초점으로 하고, 상기 스캔 대상물을 제2 초점으로 하는 타원면일 수 있다.

상기 제2 반사면은, 상기 제2 조명부를 제1 초점으로 하고, 상기 스캔 대상물을 제2 초점으로 하는 타원면일 수 있다.

상기 영상 처리부는, 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 방식으로 3차원 영상을 합성할 수 있다.

상기 영상 처리부는, 상기 제1 내지 제4 단위 조명의 빛을 수광한 상기 촬영 영역의 영상을 3차원 영상으로 합성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 본 발명은 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 스캔 작업 시 스캔 대상물의 양측으로 배치된 조명부에서 발광된 광을 반사시켜 스캔 대상물에 대하여 조명을 함으로써 광원과 스캔 대상물의 이격거리를 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 조명부에서 발광된 광이 반사부에 반사되도록 하여 간접 조명 방식으로 스캔 대상물에 대하여 조사되도록 함으로써 조명부의 광이 스캔 대상물 표면에서 반사되어 촬영부로 바로 입광되지 않도록 함으로써 적절한 노출의 영상을 출력할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 스캔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 조명부, 반사부, 스캔부 및 스캔 대상물의 배치 상태의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에서 사용하는 제1 조명부의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 3의 A 부분의 상세도면이다.
도 6은 제1 반사면의 반사를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에서 사용하는 제1 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 제1 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 제1 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에서 사용하는 제2 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 제2 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 제2 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명에서 사용하는 제2 조명부의 제3 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.
도 16은 제2 반사면에서의 반사를 나타내는 도면이다.
도 17은 제3 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 제3 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명에서 사용하는 제2 조명부의 제4 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.
도 20은 제4 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 제4 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 22는 제1 내지 제8 영상을 출력 순서에 따라 나열한 도면이다.
도 23은 제1 내지 제4 단위 조명 각각의 동작 시 출력된 영상을 서로 연결한 상태를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따라 각각 8개의 촬영 영역을 포함하는 제1 내지 제8 영상을 출력 순서에 따라 나열한 도면이다.
도 25는 본 발명의 제2 실시예에 따라 제1 내지 제4 단위 조명 각각의 동작 시 출력된 영상을 서로 연결한 상태를 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 조명부, 반사부, 스캔부 및 스캔 대상물의 배치 상태의 일 예를 나타내는 사시도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 장치(100)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B), 스캔부(130), 반사부(140), 제어부(150) 및 영상 처리부(160)를 포함한다.

우선, 본 발명에서 검사 대상물인 스캔 대상물(10)은 소정의 길이와 폭을 갖는 바(bar) 형태인 것으로 상정하여 설명하기로 한다.

또한, 검사 대상물인 스캔 대상물(10) 상에는 스캔 대상물(10)의 일단에서 타단으로 진행하며 일정한 폭을 갖는 촬영 영역이 복수로 설정된다. 도면에서, 스캔 대상물(10)의 제1 내지 제11 촬영 영역(A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K)이 설정되어 있으나 촬영 영역의 개수는 사용자의 필요에 따라 증감할 수 있다.

여기서, 스캔 대상물(10)에 설정되는 촬영 영역의 폭은 후술하는 스캔부(130)의 최소 해상도 보다 크다면 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

검사 스테이지(20)는 소정의 면적을 갖는 플레이트 형상으로, 검사 스테이지(20)의 상부면에는 검사 대상물인 스캔 대상물(10), 제1 및 제2 조명부(110A, 110B), 반사부(140)가 배치된다.

여기서, 검사 스테이지(20)는 배치된 스캔 대상물(10)이 일정한 속도로 이동 가능하게 구성된다.

이를 위해, 검사 스테이지(20) 상에는 스캔 대상물(10)의 이동을 위해 소정의 컨베이어 벨트 또는 LM 가이드(미도시)가 배치될 수 있다.

검사 스테이지(20) 상의 스캔 대상물(10)의 이동은 후술하는 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다.

여기서, 스캔 대상물(10)은 후술하는 반사부(140)의 중심축에 직교하는 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 스캔 대상물(10)의 이동방향은 도면에서 화살표로 표시되어 있다.

그리고, 스캔 대상물(10)은 평면 형태인 검사 스테이지(20) 상에 배치될 수 있다.

제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 소정의 길이를 갖는 바(bar) 형태로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 길이는 후술하는 반사부(140)의 길이에 대응하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 소정의 검사 스테이지(20) 상에 후술하는 반사부(140)의 중심축 양측으로 일정 간격으로 이격되어 서로 평행하게 배치될 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 스캔 대상물(10)의 양측에 스캔 대상물(10)과 직교하는 방향으로 배치된다.

이때, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 스캔 대상물(10) 보다 높게 배치됨으로써, 스캔 대상물(10)의 이동에 영향을 주지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 상부를 향하여 광을 조사하도록 배치된다.

도 4는 본 발명에서 사용하는 제1 조명부의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.

도 4를 참조하면, 제1 조명부(110A)는 소정의 길이와 폭을 갖는 바(bar) 형태로 이루어지는 제1 몸체(112)를 포함한다.

우선, 제1 조명부(110A)의 상부면으로는 일정 깊이의 제1 홈부(122)가 연속적으로 형성된다. 여기서, 제1 조명부(110A) 상의 제1 홈부(122)는 서로 동일한 크기와 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1 홈부(122)는 제1 조명부(110A)의 전면 상에 소정의 깊이로 형성된다.

제1 홈부(122)는 제1 조명부(110A)의 전면 상에서 소정의 깊이로 저부가 형성되고, 저부의 양측에서 대향면을 향하여 일정 각도로 제1 및 제2 경사면(122A, 122B)이 배치되는 형태로 이루어질 수 있다.

여기서, 저부에서 제1 및 제2 경사면(122A, 122B)의 단부로 갈수록 이격 거리는 증가한다. 이때, 제1 및 제2 경사면(122A, 122B)은 저부를 중심으로 90도 각도로 이루어 질 수 있다.

이때, 제1 경사면(122A)은 제1 조명부(110A)의 우측을 향하고, 제2 경사면(122B)은 제1 조명부(110A)의 좌측을 향할 수 있다.

따라서, 제1 홈부(122)는 '∨'형태일 수 있다.

도 5는 도 3의 A 부분의 상세도면이다.

도 5를 참조하면, 제1 경사면(122A) 상에 제1 단위 조명(124)이 배치됨을 알 수 있다.

제1 단위 조명(124)은 후술하는 제어부(150)의 제어에 의해 발광 동작할 수 있다.

또한, 상기 도면에는 도시되어 있지 않으나 제2 경사면(122B) 상에는 제2 단위 조명(124B)이 배치될 수 있다.

제1 및 제2 단위 조명(124A, 124B)은 서로 동일한 구성으로 이루어지고, 서로 동일한 조도를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 제2 조명부(110B)에도 제2 몸체의 전면으로는 제2 홈부가 형성되고, 제2 홈부에는 제2 조명부(110B)의 우측과 좌측을 향하는 제3 경사면과 제4 경사면이 형성된다. 또한, 제3 경사면과 제4 경사면에는 각각 제3 및 제4 단위 조명이 배치된다.

제1 조명부(110A)와 제2 조명부(110B)는 서로 동일한 형태로 이루어지므로, 제2 조명부(110B)에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)은 후술하는 제어부(150)의 제어에 따라 스캔부(130)와 연동하여 차례대로 동작할 수 있다.

스캔부(130)는 후술하는 반사부(140)의 외부에서 촬영홀(142)의 중앙에 배치되어 스캔 대상물(10)을 촬영하여 소정의 영상을 출력한다.

스캔부(130)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 중간 상부에 배치된다. 이때, 스캔부(130)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 사이에 배치되는 스캔 대상물(10)의 직상부에 배치된다.

여기서, 스캔부(130)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 사이에 배치되는 스캔 대상물(10)을 촬영하여 소정의 2차원 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 스캔부(130)는 소정의 촬영 화각을 갖는다. 스캔부(130)의 촬영 화각은 4개의 촬영 영역 또는 8개의 촬영 영역의 폭에 대응할 수 있다.

이와 같이, 스캔부(130)의 촬영 화각은 촬영 영역의 폭(w)의 4배수에 대응할 수 있다.

그리고, 스캔 대상물(10)의 이동방향은 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 배치 방향에 직교하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 스캔부(130)가 고정되고, 스캔 대상물(10)이 이동하며 2차원 영상을 출력하는 것으로 설명하고 있으나, 스캔 대상물(10)이 고정되고 스캔부(130)가 이동하며 촬영을 수행할 수도 있다.

스캔부(130)의 동작에 대한 보다 상세한 사항은 후술하기로 한다.

반사부(140)는 소정의 길이와 직경을 갖는 터널 형상으로서, 내측으로는 스캔 대상물(10)과 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)가 배치된다. 그리고, 반사부(140)의 상부로는 스캔부(130)가 배치된다.

반사부(140)의 구성에 대하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

반사부(140)는 소정의 길이와 직경을 갖고, 하부는 평면인 터널 형상으로 이루어진다. 이때, 반사부(140)는 일단에서 타단으로 진행하며 균일한 직경을 갖는다.

반사부(140)는 검사 스테이지 상에 배치되되, 외측 원주면이 상부를 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 반사부(140)의 길이는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 길이에 대응한다.

제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 반사부(140)의 내부 양측으로 배치되되, 반사부(140)의 중심축과 일정 거리 이격된 위치에 서로 평행하게 배치된다.

또한, 반사부(140)의 중앙 하부에는 반사부(140)의 중심축에 직교하는 방향으로 스캔 대상물(10)이 배치된다.

반사부(140)의 내주면은 반사처리가 되어 있어, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)에서 발광된 광은 반사부(140)의 내주면에서 스캔 대상물(10)로 반사된다. 여기서, 반사부(140)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 광을 간접 조명 방식으로 스캔 대상물(10)로 조사되도록 할 수 있다.

여기서, 반사부(140)는 제1 반사면(140A)과 제2 반사면(140B)을 포함한다. 여기서, 제1 반사면(140A)과 제2 반사면(140B)은 서로 대칭되는 형태로 배치될 수 있다.

도 6은 제1 반사면의 반사를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 조명부(110A)에서 발광된 광은 제1 반사면(140A)에서 스캔 대상물(10)로 반사됨을 알 수 있다.

상기와 같은 빛 반사를 용이하게 하기 위해, 제1 반사면(140A)은 구면일 수 있다. 또한, 제1 반사면(140A)은 제1 조명부(110A) 배치 위치를 제1 초점으로 하고, 스캔 대상물(10) 배치 위치를 제2 초점으로 하는 타원면 형태일 수 있다.

한편, 제2 조명부(110B)에서 발광된 광은 제2 반사면(140B)에서 스캔 대상물(10)로 반사될 수 있다. 이때, 제2 반사면(140B)은 구면일 수 있다. 또한, 제2 반사면(140B)은 제2 조명부(110A) 배치 위치를 제1 초점으로 하고, 스캔 대상물(10) 배치 위치를 제2 초점으로 하는 타원면 형태일 수 있다.

여기서, 간접 조명 효과를 향상시키기 위해 반사부(140)의 내주면은 난반사 처리될 수 있다.

반사부(140)의 상부로는 촬영홀(142)이 형성된다.

촬영홀(142)은 반사부(140)의 일단에서 타단으로 진행하며 소정의 폭으로 형성된다.

여기서, 촬영홀(142)은 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 배치 방향과 평행한 것이 바람직하다.

도면에서, 반사부(140)의 상부에는 촬영홀(142)의 양측으로는 스캔부(130)를 지지할 수 있도록 다른 부분보다 두께가 증가할 수 있다.

제어부(150)는 스캔 대상물(10)의 이동과 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)와 스캔부(130)의 동작을 제어한다.

즉, 제어부(150)는 제어부(150)는 스캔 대상물(10)이 소정의 속도로 이동하도록 하고, 스캔 대상물(10)의 이동에 대응하여 소정의 제어 신호를 출력하여 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)이 순차적으로 점등할 수 있도록 한다.

또한, 제어부(150)는 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)이 동작할 때 각각의 단위 조명의 동작에 연동하여 스캔부(130)가 동작할 수 있도록 한다. 이때, 제어부(150)는 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)의 동작 시간이 서로 동일하도록 제어하고, 각각의 단위 조명이 동작할 때 스캔부(130)로 소정의 트리거(trigger) 신호를 출력하여 스캔부(130)가 동작하도록 한다.

스캔부(130)가 촬영을 개시함과 동시에 제어부(150)의 제어에 의해 스캔 대상물(10)은 소정의 속도로 이동할 수 있다. 여기서, 스캔 대상물(10)은, 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각의 동작 시간 당 단일의 촬영 영역의 폭의 n배수(여기서, n은 1 이상의 자연수)에 해당하는 거리만큼 이동할 수 있다.

여기서, 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각은 소정의 시간 동안 동작하되, 각각의 동작 시간은 서로 동일하게 설정된다.

본 실시예에서, 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각의 동작 시간은 스캔 대상물(10)이 단일의 촬영 영역의 폭에 대응하는 거리만큼 이동하는 시간에 대응한다.

또한, 스캔부(130)는 스캔 대상물(10)의 표면을 연속적으로 촬영하여 영상을 출력한다.

본 실시예에서, 스캔부(130)에서 출력되는 영상에는 4개의 촬영 영역이 포함될 수 있다.

영상 처리부(160)는 스캔부(130)에서 출력되는 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력할 수 있다. 즉, 영상 처리부(160)는 스캔 대상물(10)의 동일한 위치에 대하여 4개 방향에서 각각 조명할 때 스캔부(130)에서 출력되는 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력할 수 있다.

영상 처리부(160)는 3차원 영상 합성을 위해 4개의 2차원 영상을 필요로 한다. 따라서, 4개 방향에서 각각 조명된 영상이 제공되지 못하는 촬영 영역에 대해서는 합성 동작을 수행하지 않는다.

여기서, 영상 처리부(160)는 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 방법을 사용한다.

포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 방법은 동일한 표면에 여러 방향의 조명을 순차적으로 조사하여 획득한 영상의 밀도로부터 국부적인 표면(local surface) 기울기를 구하여 물체의 3차원 형상을 추출하는 방법이다.

포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 방법은 공개특허 2013-0081111 호, 등록번호 10-1867351, 등록번호 10-1087180 등에 개시되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같이 동작할 수 있다.

사용자는 검사 스테이지(20) 상에 스캔 대상물(10)을 배치한 후, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B), 스캔부(130), 제어부(150), 영상 처리부(160)에 전원을 공급하여 각 구성 요소들이 동작을 개시하도록 한다.

우선, 제어부(150)는 스캔 대상물(10)이 이동하도록 하고, 스캔부(130)가 촬영홀(142)을 통해 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 사이에 배치되는 스캔 대상물의 표면을 스캔하도록 한다.

스캔부(130)의 스캔 대상물(10) 표면의 소정 위치에 대하여 스캔을 할 때, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 다음과 같이 동작할 수 있다.

우선, 제1 조명부(110A)가 포함하는 제1 단위 조명의 동작을 살펴보기로 한다.

도 7 내지 도 9는 본 발명에서 사용하는 제1 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.

도면에서, 화살표는 단위 조명의 동작에 의해 발광되는 광을 나타낸다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 제1 조명부(110A)의 제1 단위 조명(124A)이 동작하고, 발광된 광은 제1 반사면(140A)에 반사된 후 스캔 대상물(10)로 조사됨을 알 수 있다. 이때, 제어부(150)는 트리거 신호를 출력하여 스캔부(130)가 스캔 대상물(10)을 스캔하여 제1 영상을 출력하도록 한다.

제1 단위 조명(124A)은 소정의 기울기로 경사진 상태에서 발광 동작하므로, 제1 단위 조명(124A)에서 발광된 광은 제1 반사면(140A)에 대하여 소정의 각도로 조사된 후 반사되어 스캔 대상물(10)을 조명할 수 있다.

도 9에서 검사 스테이지(20) 중앙의 일점 쇄선은 스캔부(130)의 직하방에 해당하는 위치로, 스캔부(130)에 의해 촬영되는 촬영 영역이 배치될 수 있다.

도 10은 제1 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 제1 단위 조명(124A)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)는 제1 내지 제4 촬영 영역(A, B, C, D)을 촬영함을 알 수 있다. 스캔부(130)는 제1 내지 제4 촬영 영역(A, B, C, D)을 촬영한 제1 영상을 출력한다.

도 11은 제1 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 제1 단위 조명(124A)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)가 출력한 제1 영상(P1)에는 제1 내지 제4 촬영 영역(A, B, C, D)이 촬영되었음을 알 수 있다.

도 12는 본 발명에서 사용하는 제2 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 제2 단위 조명(124B)이 동작한 후, 제2 단위 조명(124B)이 동작함을 알 수 있다.

제2 단위 조명(124B)에서 발광된 광은 제1 반사면(140A)에서 반사된 후 스캔 대상물(10)을 조사하고, 제어부(150)는 트리거 신호를 출력하여 스캔부(130)가 스캔 대상물(10)을 스캔하여 제2 영상을 출력하도록 한다.

도 13은 제2 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 제1 단위 조명(124A)가 동작하는 동안 스캔 대상물(10)은 단일개의 촬영 영역의 폭에 대응하는 거리만큼 이동되었고, 제2 단위 조명(124B)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)는 제2 내지 제5 촬영 영역(B, C, D, E)을 촬영함을 알 수 있다. 스캔부(130)는 제2 내지 제5 촬영 영역(B, C, D, E)을 촬영한 제2 영상을 출력한다.

도 14는 제2 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 제2 단위 조명(124B)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)가 출력한 제2 영상(P2)에는 제2 내지 제5 촬영 영역(B, C, D, E)이 촬영되었음을 알 수 있다.

도 15는 본 발명에서 사용하는 제2 조명부의 제3 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.

도 15를 참조하면, 제2 단위 조명(124B)의 동작이 완료된 후, 제3 단위 조명(124C)가 동작함을 알 수 있다.

도 16은 제2 반사면에서의 반사를 나타내는 도면이다.

도 16을 참조하면, 제3 단위 조명(124C)에서 발광된 빛은 제2 반사면(140B)에서 반사된 후, 스캔 대상물(10)을 조사한다. 제어부(150)는 트리거 신호를 출력하여 스캔부(130)가 스캔 대상물(10)을 스캔하여 제3 영상을 출력하도록 한다.

도 17은 제3 단위 조명 동작 시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 17을 참조하면, 제2 단위 조명(124B)가 동작하는 동안 스캔 대상물(10)은 단일개의 촬영 영역의 폭에 대응하는 거리만큼 이동되었고, 제3 단위 조명(124C)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)는 제3 내지 제6 촬영 영역(C, D, E, F)을 촬영함을 알 수 있다. 스캔부(130)는 제3 내지 제6 촬영 영역(C, D, E, F)을 촬영한 제3 영상을 출력한다.

도 18은 제3 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 18을 참조하면, 제3 단위 조명(124C)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)가 출력한 제3 영상(P3)에는 제3 내지 제6 촬영 영역(C, D, E, F)이 촬영되었음을 알 수 있다.

도 19는 본 발명에서 사용하는 제2 조명부의 제4 단위 조명의 동작을 나타내는 도면이다.

도 19를 참조하면, 제3 단위 조명(124C)의 동작이 완료된 후, 제4 단위 조명(124D)이 동작함을 알 수 있다.

제4 단위 조명(124D)에서 발광된 빛은 제2 반사면(140B)에서 반사된 후, 스캔 대상물(10)을 조사할 수 있다. 제어부(150)는 트리거 신호를 출력하여 스캔부(130)가 스캔 대상물(10)을 스캔하여 제4 영상을 출력하도록 한다.

도 20은 제4 단위 조명 동작시 스캔부에 의한 스캔 대상물의 촬영의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 20을 참조하면, 제3 단위 조명(124C)이 동작하는 동안 스캔 대상물(10)은 단일개의 촬영 영역의 폭에 대응하는 거리만큼 이동되었고, 제4 단위 조명(124D)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)는 제4 내지 제7 촬영 영역(D, E, F, G)을 촬영함을 알 수 있다. 스캔부(130)는 제4 내지 제7 촬영 영역(D, E, F, G)을 촬영한 제4 영상을 출력한다.

도 21은 제4 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 21을 참조하면, 제4 단위 조명(124D)이 동작하는 상태에서는 스캔부(130)가 출력한 제4 영상(P4)에는 제4 내지 제7 촬영 영역(D, E, F, G)이 촬영되었음을 알 수 있다.

제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)이 차례대로 동작하며, 제1 내지 제4 영상(P1, P2, P3, P4)이 출력된 후, 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)이 다시 동작하며 제5 내지 제8 영상(P5, P6, P7, P8)이 출력될 수 있다.

제5 영상(P5)에는 제5 내지 제8 촬영 영역(E, F, G, H)이 촬영되고, 제6 영상(P6)에는 제6 내지 제9 촬영 영역(F, G, H, I)이 촬영되며, 제7 영상(P7)에는 제7 내지 제10 촬영 영역(G, H, I, J)이 촬영되고, 제8 영상(P8)에는 제8 내지 제11 촬영 영역(H, I, J, K)이 촬영될 수 있다.

여기서는 제8 영상까지 도시하고 있으나, 이는 설명의 복잡함을 피하기 위한 것으로, 사용자의 필요에 따라 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D)이 반복적으로 동작하며 그 이상의 개수의 영상을 출력할 수 있다.

스캔부(130)에서 출력되는 영상들은 영상 처리부(160)로 입력된다.

영상 처리부(160)는 다음과 같이 영상을 처리한다.

도 22는 제1 내지 제8 영상을 출력 순서에 따라 나열한 도면이다.

도 22를 참조하면, 제1 영상(P1)과 제2 영상(P2)은 제2 내지 제4 촬영 영역(B, C, D)이 공통적으로 포함되고, 제2 영상(P2)과 제3 영상(P3)은 제3 내지 제5 촬영 영역(C, D, E)이 공통적으로 포함됨을 알 수 있다.

상기와 같이 제1 내지 제8 영상(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8)은 일부 촬영 영역을 서로 공통적으로 포함함을 알 수 있다.

도 23은 제1 내지 제4 단위 조명 각각의 동작 시 출력된 영상을 서로 연결한 상태를 나타내는 도면이다.

도 23을 참조하면, 동일한 단위 조명의 동작 시 출력된 영상을 서로 연결하였음을 알 수 있다. 즉, 제1 영상(P1)과 제5 영상(P2), 제2 영상(P2)과 제6 영상(P6), 제3 영상(P3)과 제7 영상(P7) 및 제4 영상(P4)과 제8 영상(P8)을 서로 연결한 후, 각각의 단위 조명 동작 순서에 따라 나열하였음을 알 수 있다.

영상 처리부(160)는 서로 연결된 영상에서 서로 공통적으로 촬영된 촬영 영역 중, 서로 공통적으로 포함되되 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각으로부터 조명되어 촬영된 촬영 영역만을 선별한다.

즉, 도 23에서 점선의 박스로 표시된 제4 내지 8 촬영 영역(D, E, F, G, H)은 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 동작 시 출력된 영상에 각각 포함되어 있음을 알 수 있다.

따라서, 영상 처리부(160)는 제1 내지 제8 영상(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8)을 합성함으로써, 제4 내지 8 촬영 영역(D, E, F, G, H)에 대한 3차원 영상을 출력할 수 있다.

상기한 실시예는 단위 조명 동작 시 스캔 대상물(10)이 촬영 영역의 폭에 대응하는 거리로 이동하는 경우의 스캔에 대한 설명이다.

스캔은 다음의 실시예와 같이 이루어 질 수도 있다.

즉, 각각의 단위 조명이 동작할 때, 스캔 대상물(10)이 촬영 영역의 폭의 2배의 거리만큼 이동하도록 제어하며 스캔부(130)가 영상을 출력할 수 있다. 따라서, 각각의 단위 조명 동작 시 스캔부(130)에서 출력되는 영상에는 8개의 촬영 영역이 포함될 수 있다. 본 실시예에서 출력되는 영상은 촬영 영역이 확대되므로, 동일한 노출시간에 비례하여 보다 밝은 영상을 얻을 수 있다.

상기와 같은 제어는 단위 조명의 동작 시간을 증가시키거나 스캔 대상물(10)의 이동 속도를 증가시켜 수행될 수 있다.

도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따라 각각 8개의 촬영 영역을 포함하는 제1 내지 제8 영상을 출력 순서에 따라 나열한 도면으로, 각각의 영상은 8개의 촬영 영역을 포함함을 알 수 있다.

여기서, 각각의 영상은 제1 내지 제4 단위 조명이 동작할 때 출력되는 이전의 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 25는 본 발명의 제2 실시예에 따라 제1 내지 제4 단위 조명 각각의 동작 시 출력된 영상을 서로 연결한 상태를 나타내는 도면이다.

도 25를 참조하면, 동일한 단위 조명의 동작 시 출력된 영상을 서로 연결하였음을 알 수 있다. 즉, 제1 영상(P11)과 제5 영상(P15), 제2 영상(P12)과 제6 영상(P16), 제3 영상(P13)과 제7 영상(P17) 및 제4 영상(P14)과 제8 영상(P18)을 서로 연결한 후, 각각의 단위 조명 동작 순서에 따라 나열하였음을 알 수 있다.

제1 영상(P11)과 제5 영상(P15)이 연결된 영상은 제1 내지 제16 촬영 영역(A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P)을 포함하고, 제2 영상(P12)과 제6 영상(P160)이 연결된 영상은 제3 내지 제18 촬영 영역(C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R)을 포함하며, 제3 영상(P13)과 제7 영상(P17)이 연결된 영상은 제5 내지 제20 촬영 영역(E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T)을 포함하고, 제4 영상(P14)과 제8 영상(P18)이 연결된 영상은 제7 내지 제22 촬영 영역(G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V)을 포함함을 알 수 있다.

영상 처리부(160)는 각각의 영상에서 서로 공통적으로 포함되는 촬영 영역을 선별하되, 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각으로부터 조명되어 촬영된 촬영 영역만을 선별하여 합성한다.

도 25에서 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각으로부터 조명되어 촬영된 촬영 영역은 점선의 박스로 표시된 제7 내지 제 16 촬영 영역(G, H, I, J, K, L, M, N, O, P)임을 알 수 있다.

따라서, 영상 처리부(160)는 제1 내지 제8 영상(P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18)을 합성함으로써, 제1 내지 제4 단위 조명(124A, 124B, 124C, 124D) 각각으로부터 조명되어 촬영된 제7 내지 제 16 촬영 영역(G, H, I, J, K, L, M, N, O, P)에 대한 3차원 영상을 출력할 수 있다.

포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 방식으로 3차원 영상을 합성하기 위해서, 4방향에서 각각 조명이 이루어진 영상의 합성이 필요하지만, 제1 내지 제3 촬영 영역(A, B, C)와 같이 3개의 영상에만 포함된 촬영 영역은 3차원 영상 합성에서 제외하기로 한다.

본 발명은 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있고, 스캔 작업 시 스캔 대상물의 양측으로 배치된 조명부에서 발광된 광을 반사시켜 스캔 대상물에 대하여 조명을 함으로써 광원과 스캔 대상물의 이격거리를 확보할 수 있다. 또한, 본 발명은 조명부에서 발광된 광이 반사부에 반사되도록 하여 간접 조명 방식으로 스캔 대상물에 대하여 조사되도록 함으로써 조명부의 광이 스캔 대상물 표면에서 반사되어 촬영부로 바로 입광되지 않도록 함으로써 적절한 노출의 영상을 출력할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 스캔 장치 110A, 110B: 제1 및 제2 조명부
130: 스캔부 140: 제어부
150: 영상 처리부

Claims

스캔 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 출력하는 스캔 장치로서,
상기 스캔 대상물이 일정 속도로 이동 가능하게 배치되는 검사 스테이지;
상기 스캔 대상물의 양측에 평행하게 배치되어 빛을 조사하는 제1 및 제2 조명부;
상기 스캔 대상물에 대하여 촬영을 수행하여 2차원 영상을 출력하는 스캔부;
일정 길이와 직경을 갖는 터널 형태로서, 상기 검사 스테이지 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 조명부가 내부 양측으로 중심축과 평행하게 배치되며, 상기 스캔 대상물이 내측 하부 중앙을 통과하도록 배치되고, 상부로는 일단에서 타단으로 일정 폭과 길이를 갖고 상기 스캔부가 촬영을 수행하도록 하는 촬영홀이 형성되는 반사부;
상기 검사 스테이지, 상기 제1 및 제2 조명부와 상기 스캔부의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 스캔부에서 출력되는 상기 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 를 포함하고,
상기 반사부는 상기 제1 및 제2 조명부에서 발광된 빛을 상기 스캔 대상물로 반사하는 스캔 장치.
제1항에 있어서,
상기 스캔 대상물은,
상기 반사부의 중심축과 직교하는 방향으로 이동하는 스캔 장치.
제1항 또는 제2에 있어서,
상기 스캔 대상물 상에는 일정 폭을 갖는 제1 내지 제n 촬영 영역이 설정되는 스캔 장치.
(n은 1 이상의 자연수)
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 조명부는,
상기 스캔 대상물보다 높게 배치되는 스캔 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 조명부는,
일정 길이와 폭을 갖는 바(bar) 형태로 이루어지는 스캔 장치.
제5항에 있어서,
상기 촬영홀은,
상기 제1 및 제2 조명부의 배치 방향과 평행하게 배치되는 스캔 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 조명부는,
일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되는 제1 및 제2 경사면을 포함하는 제1 홈부와,
상기 제1 및 제2 경사면에 각각 배치되는 제1 및 제2 단위 조명을 포함하는 스캔 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 경사면은,
상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이루는 스캔 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 조명부는,
일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되는 제3 및 제4 경사면을 포함하는 제2 홈부와,
상기 제3 및 제4 경사면에 각각 배치되는 제3 및 제4 단위 조명을 포함하는 스캔 장치.
제9항에 있어서,
상기 제3 및 제4 경사면은,
상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이루는 스캔 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 조명부가 포함하는 상기 제1 및 제2 단위 조명이 차례대로 동작한 후, 상기 제2 조명부가 포함하는 상기 제3 및 제4 단위 조명이 차례대로 동작하는 스캔 장치.
제11항에 있어서,
상기 스캔부는,
상기 제1 내지 제4 단위 조명과 연동하는 스캔 장치.
제11항에 있어서,
상기 스캔부의 촬영 화각은,
상기 촬영 영역의 폭의 4배수에 대응하는 스캔 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 단위 조명 각각은 동일한 동작 시간을 갖는 스캔 장치.
제12항에 있어서,
상기 스캔 대상물의 상기 제1 내지 제4 단위 조명 각각의 동작 시간 동안,
상기 스캔 대상물이 상기 촬영 영역의 폭의 n배수에 대응하는 거리를 이동하는 스캔 장치.
제11항에 있어서,
상기 영상은,
4n개의 상기 촬영 영역을 포함하는 스캔 장치.
제1항에 있어서,
상기 반사부는,
상기 제1 조명부의 광을 상기 스캔 대상물로 반사하는 제1 반사면과,
상기 제2 조명부의 광을 상기 스캔 대상물로 반사하는 제2 반사면을 포함하는 스캔 장치.
제17항에 있어서,
상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은,
상기 촬영홀 양측으로 배치되는 스캔 장치.
제18항에 있어서,
상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은,
대칭 형태로 이루어지는 스캔 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 및 제2 반사면은,
구면인 스캔 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1 반사면은,
상기 제1 조명부를 제1 초점으로 하고, 상기 스캔 대상물을 제2 초점으로 하는 타원면인 스캔 장치.
제19항에 있어서,
상기 제2 반사면은,
상기 제2 조명부를 제1 초점으로 하고, 상기 스캔 대상물을 제2 초점으로 하는 타원면인 스캔 장치.
제12항에 있어서,
상기 영상 처리부는,
포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 방식으로 3차원 영상을 합성하는 스캔 장치.
제23항에 있어서,
상기 영상 처리부는,
상기 제1 내지 제4 단위 조명의 빛을 수광한 상기 촬영 영역의 영상을 3차원 영상으로 합성하는 스캔 장치.